Si hoy existe agua líquida en Marte, puede que esté demasiado profunda bajo tierra para detectarla con los métodos tradicionales utilizados en la Tierra. Pero escuchar los terremotos que ocurren en Marte (o marsquakes) podría ofrecer una nueva herramienta en la búsqueda, según un equipo dirigido por científicos de Penn State.
Cuando los terremotos retumban y se mueven a través de acuíferos profundos bajo tierra, producen señales electromagnéticas. Los investigadores informaron en el Journal of Geophysical Research: Planets cómo esas señales, si también se produjeran en Marte, podrían identificar kilómetros de agua bajo la superficie.
El estudio puede sentar las bases para futuros análisis de datos de misiones a Marte, según Nolan Roth, candidato a doctorado en el Departamento de Geociencias de Penn State y autor principal.
«La comunidad científica tiene teorías de que Marte solía tener océanos y que, a lo largo de su historia, toda esa agua desapareció», dijo Nolan. «Pero hay evidencia de que algo de agua está atrapada en algún lugar del subsuelo. Simplemente no hemos podido encontrarla. La idea es que, si podemos encontrar estas señales electromagnéticas, entonces encontraremos agua en Marte».
Si los científicos quieren encontrar agua en la Tierra, pueden utilizar herramientas como el radar de penetración terrestre para mapear el subsuelo. Pero esta tecnología no es eficaz a kilómetros de profundidad, profundidades donde puede haber agua en Marte, dijeron los científicos.
En cambio, los investigadores recomiendan una nueva aplicación del método sismoeléctrico, una técnica más nueva desarrollada para caracterizar de forma no invasiva el subsuelo de la Tierra. Cuando las ondas sísmicas de un terremoto se mueven a través de un acuífero subterráneo, las diferencias en cómo se mueven las rocas y el agua producen campos electromagnéticos.
Según los investigadores, estas señales, que pueden ser escuchadas por sensores en la superficie, pueden revelar información sobre la profundidad, el volumen, la ubicación y la composición química del acuífero.
«Si escuchamos los terremotos que se mueven a través del subsuelo, si pasan a través del agua, crearán estas maravillosas y únicas señales de campos electromagnéticos», dijo Roth. «Estas señales serían un diagnóstico del agua actual en Marte».
En la Tierra rica en agua, utilizar este método para identificar acuíferos activos es un desafío porque existe agua en el subsuelo incluso fuera de los acuíferos, lo que crea otras señales eléctricas a medida que las ondas sísmicas se mueven a través del suelo. Este ruido de fondo debe separarse de las señales de los acuíferos, dijeron los científicos, para una identificación y caracterización precisas.
«En Marte, donde la superficie cercana está ciertamente desecada, no se necesita tal separación», dijo Tieyuan Zhu, profesor asociado de geociencias en Penn State y asesor y coautor de Roth.
«A diferencia de cómo aparecen a menudo las señales sismoeléctricas en la Tierra, la superficie de Marte elimina naturalmente el ruido y expone datos útiles que nos permiten caracterizar varias propiedades de los acuíferos».
Los investigadores crearon un modelo del subsuelo marciano y agregaron acuíferos para simular cómo funcionaría el método sismoeléctrico. Descubrieron que podían utilizar con éxito la técnica para analizar detalles sobre los acuíferos, incluido su espesor o su espesor y sus propiedades físicas y químicas, como la salinidad.
«Si podemos entender las señales, podemos volver atrás y caracterizar los propios acuíferos», dijo Roth. «Y eso nos daría más limitaciones que nunca antes para comprender el agua en Marte hoy y cómo ha cambiado en los últimos 4 mil millones de años. Y eso sería un gran paso adelante».
Roth dijo que el trabajo futuro implicará, sorprendentemente, analizar datos ya recopilados en Marte.
El módulo de aterrizaje Insight de la NASA, lanzado en 2018, entregó un sismómetro a Marte que ha estado escuchando terremotos y mapeando el subsuelo. Pero los sismómetros tienen dificultades para distinguir el agua del gas o de rocas menos densas.
Sin embargo, la misión también incluyó un magnetómetro como herramienta de diagnóstico para ayudar al sismómetro. Los científicos dijeron que la combinación de datos del magnetómetro y el sismómetro podría revelar señales sismoeléctricas.
Los investigadores dijeron que enviar un magnetómetro dedicado destinado a realizar experimentos científicos en futuras misiones de la NASA podría producir resultados aún mejores.
«Esto no debería limitarse a Marte; la técnica tiene potencial, por ejemplo, para medir el espesor de los océanos helados en una luna de Júpiter», dijo Zhu. «El mensaje que queremos dar a la comunidad es que hay fenómenos físicos prometedores, que recibieron menos atención en el pasado, que pueden tener un gran potencial para la geofísica planetaria».
También contribuyó Yongxin Gao, profesor de la Universidad Tecnológica de Hefei en China.
Con información de Journal of Geophysical Research: Planets (2024)
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